CERRADOS

Campo sonoro directo y reverberante

El campo sonoro es el valor de presión sonora en cada punto del espacio. Se divide en:

Campo directo

Contiene la parte del sonido que acaba de ser emitido por la fuente y, por lo tanto, no experimenta ninguna reflexión. Disminuye 6 dB al doblar la distancia respecto a la fuente, es direccional.

Campo reverberante

Incluye el sonido después de la primera reflexión, es constante en ambientes cerrados y es difuso. Explica por qué dentro de una sala los sonidos se perciben con mayor sonoridad que en un ambiente abierto. En una sala, el sonido es reforzado por el campo reverberante que acumula la energía no absorbida en las reflexiones. El campo reverberante será mayor cuando más reflectoras sean las superficies de la sala, el tiempo de reverberación aumenta la reflexión.

Difusión del sonido

Sonido directo

Llegan al oyente sin haberse reflejado por las paredes de la sala. Da un efecto direccional (sensación de procedencia de la fuente), si hay dos o más altavoces, la sensación de procedencia viene dada por las relaciones de distancia e intensidad de los altavoces. Representa una parte pequeña del total del sonido percibido, necesidad de proyectar correctamente la disposición de los altavoces para conservar el efecto direccional.

Sonido indirecto

Llegan al oyente después de haberse reflejado en paredes u objetos de la sala. Debe considerarse en relación con las características acústicas del local, ya que influye en la inteligibilidad de la palabra.

Diferencias

• Sonido directo:
  • Procedencia de la fuente: no depende de la naturaleza del local.
  • Intensidad: inversamente proporcional a la distancia entre el oyente y la fuente.
  • Retardo: llega al oyente con el retardo debido a la distancia de la fuente.
  • Duración: desaparece cuando el orador deja de hablar.
• Sonido indirecto:
  • Procedencia de la fuente: difundido uniformemente por todo el espacio.
  • Intensidad: aproximadamente la misma intensidad en todos los puntos del local.
  • Retardo: llega al oyente con retardo debido al mayor recorrido.
  • Duración: las prolongaciones del sonido duran un tiempo más o menos largo según el poder de absorción de las paredes, que determina el número de reflexiones sucesivas.

Tiempo de reverberación

Tiempo que transcurre desde que cesa una fuente sonora hasta que la energía sonora disminuye a una millonésima parte de la original. El tiempo que tarda el sonido en bajar 60 dB por debajo de su nivel inicial, se puede representar como RT₆₀, T₆₀ o T. El tiempo de reverberación depende de lo absorbentes que sean las superficies de las salas. Si las paredes son muy reflectoras, se necesitarán muchas reflexiones para que se extinga el sonido y T sea más grande. Si son muy absorbentes, en cada reflexión se absorberá una proporción muy alta del sonido, en pocas reflexiones el sonido será inaudible, T será pequeño. Materiales duros son poco absorbentes con tiempo de reverberación largo, materiales blandos son absorbentes con tiempo de reverberación corto. Fórmula de Sabine T=0,161*(V/(a*S)) Coeficientes de absorción no tienen por qué ser iguales.

Tiempo de reverberación óptimo: la palabra requiere menos tiempo de reverberación que la música, con un tiempo de reverberación alto la palabra reduce la inteligibilidad, la música disimula pequeñas imperfecciones y aporta espacialidad.

Difusores

• Salas para música: la difusión del sonido en todas direcciones da una sensación envolvente, las butacas son difusoras pero absorbentes.
• Superficies convexas: difusores policilíndricos, superficies lisas convexas colocadas de forma secuencial y con un radio de cobertura inferior a 5 m, de madera.
• MLS: están basados en unas secuencias pseudoaleatorias periódicas, denominadas longitud máxima o Galois. Consiste en una superficie dentada, sobre una superficie lisa y reflectante se divide en tramos de igual anchura y creando ranuras de igual profundidad.
• QDR unidireccional: una serie de ranuras laterales de forma rectangular de igual anchura y diferente profundidad. Ranuras separadas por divisores delgados y rígidos.
• QDR bidireccional: aparecen como una generalización de las unidimensionales con los objetivos de obtener una óptima difusión del sonido incidente en todas las direcciones del espacio. Las ranuras son sustituidas por pozos dispuestos en paralelo de profundidad variable y de forma cuadrada.

Acondicionamiento de la sala

Para que una sala reúna las características adecuadas es necesario usar materiales apropiados para recubrir paredes, techos y suelos. Tener en cuenta el aislamiento del sonido, la absorción del sonido y la distribución del sonido.

Materiales para acústica

Los materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades absorbentes muy variables, según el tipo de sala se deben realizar tratamientos específicos para optimizar las condiciones acústicas. Para ello se utilizan materiales absorbentes, reflectores o difusores, según el uso.

Reflectores

El diseño de elementos reflectores posibilita la aparición de reflexiones útiles en la zona del público, son materiales rígidos, lisos y no porosos. Solo resultan necesarios en salas destinadas a teatro y música no amplificada. Se da reflexión si la superficie es lisa y tiene más dimensiones grandes en comparación con la longitud de onda. Actuará como tal a partir de una frecuencia, para las frecuencias en que el reflector sea pequeño respecto a la longitud de onda habrá difracción.

Instalaciones en salas de teatro

Dos columnas acústicas al lado del escenario, la altura e inclinación han de dirigir el sonido a los sectores posteriores de la platea, suele ser suficiente una amplificación de 10 dB, si se necesita una amplificación superior hay que comprobar que sigue direccional. Es conveniente una instalación con dos micrófonos conectados a dos amplificadores con dos columnas acústicas, una por el lado derecho y otra por el izquierdo. Verificar si hay puntos en los que el sistema de difusión general no es suficiente. Instalar pequeños altavoces locales a los que se dará el retardo correspondiente a la distancia del escenario.

Instalaciones para música

La inteligibilidad no es lo importante, sino la fidelidad de reproducción y un nivel sonoro suficiente para toda la sala, la música suele originarse en el foso de la orquesta a un nivel bajo. Dos columnas acústicas colocadas al lado del escenario, micrófonos direccionales, para música se necesitan tiempos de reverberación mayores que para voz.

Salas para conferencias

El problema es la inteligibilidad, especialmente en las zonas más alejadas del orador, donde el sonido directo llega considerablemente atenuado, una columna acústica dirigida hacia el fondo de la sala reduce las reflexiones y permite tener un sonido directo más intenso que el indirecto.

Refuerzo acústico

Altura de una instalación, la parte inferior de la columna acústica ha de estar algo más alta que la cabeza del oyente, se sitúa con el borde inferior a unos 1,70 m si está sentado y 2,20 m si está de pie. Posicionamiento, si una columna acústica radia en una sola dirección, conviene fijarla lo más cerca posible de la pared. Instalación de columnas acústicas, direccionalidad, el sonido debe aparecer en cada punto como procedente de la dirección de la fuente; efecto Larsen, los micrófonos han de estar detrás de los altavoces, tanto como sea posible, para evitar el efecto Larsen; las instalaciones de refuerzo acústico se usan para reproducir los sonidos en el ambiente en el que se generan, para hacerlos inteligibles en cualquier punto; salas de conferencias y baile; en estas salas para la reproducción de los sonidos suelen utilizarse columnas acústicas para favorecer la direccionalidad (concentración del sonido en los puntos que interesan).

Absorción

Materiales absorbentes

• Absorbentes convencionales: materiales porosos y características fibrosas, la absorción se da porque la energía sonora se disipa en forma de calor, la absorción depende de la frecuencia, a mayor porosidad y densidad mayor absorción.
  • Materiales:
    • Lana de vidrio: más económico, permite absorciones sonoras altas, inconveniente: debe ser separada del ambiente acústico mediante paneles protectores para proteger la lana de vidrio de las personas y viceversa. Los protectores son planchas perforadas de Eucatex u otros materiales celulósicos, las planchas perforadas no tienen efecto propio en la absorción, aplicadas en la pared son poco efectivas.
    • Espumas de poliuretano: se fabrican en forma de cuña anecoica, esta estructura se comporta como una trampa de sonido, ya que el sonido que incide sobre la superficie de una cuña se refleja varias veces en esa cuña y en la contigua. Para tratamiento acústico de cielorrasos se pueden emplear plafones fonoabsorbentes basados en fibras minerales. Se instalan en suspendidas por medio de bastidores a cierta distancia de la losa. Mayor separación mejor absorción. El tratamiento de suelos se realiza normalmente con alfombras, las cuales son más efectivas si se colocan sobre bajo alfombras porosos de fibra vegetal o poliéster. El efecto de las alfombras no se reduce a absorber el sonido, sino que atenúan los ruidos de pisadas u objetos que caen o rozan el suelo. A igual estructura, la absorción de la alfombra aumenta con el espesor. El tipo de fibra constitutiva de una alfombra no afecta a su coeficiente de absorción. Las cortinas pueden aprovecharse como absorbentes sonoros. A mayor separación de la pared mayor efectividad de absorción, es importante la porosidad, la absorción aumenta con el plegado, fruncido o drapeado, la relación entre el área efectivamente ocupada por la cortina y el área de cortina estirada. Estos materiales absorben poco a bajas frecuencias, para aumentar absorción: plenum (espacio entre el absorbente y la superficie límite).
• Absorbentes selectivos: elemento que presenta una absorción máxima a una frecuencia determinada, frecuencia de resonancia baja, como complementos de los convencionales. Es imprescindible el plenum, tipos: resonador de membrana o diafragmático, resonador simple de Helmholtz o de cavidad, resonador múltiple de Helmholtz.

Instalaciones en iglesias

• Elevado tiempo de reverberación, reducción de la inteligibilidad de la palabra, requiere cuidadoso proyecto. La amplificación no es suficiente para obtener un buen resultado, hay que concentrar bien los sonidos con una buena disposición de las columnas acústicas. El elemento principal es el estudio de las características acústicas del ambiente para conseguir una buena disposición de las columnas acústicas.
• Pequeños altavoces: resuelven el problema de la inteligibilidad si el sonido directo de cada uno llega a todos los puntos, con un nivel superior a 10 dB.
• Falta de direccionalidad: los sonidos aparecen como procedentes del altavoz más próximo y no del altar.
• Columnas acústicas: con pocas columnas acústicas se puede sonorizar ambientes amplios manteniendo la direccionalidad del sonido, una columna de 3 W de potencia proporciona un nivel de 85 dB a la distancia de 10 m.
• Micrófonos direccionales colocados detrás de las columnas acústicas.

ABIERTOS

Características acústicas

La difusión del sonido se caracteriza por el sonido directo que se propaga desde los altavoces hasta los oyentes, la potencia de los amplificadores es importante, pero las reflexiones no. Tener en cuenta los fenómenos meteorológicos que influyen en la propagación.

Influencia de los factores meteorológicos

• Viento: el desplazamiento del aire influye en la facilidad de audición, se oye mejor cuando estamos en la dirección en la que sopla el viento, si el lugar de la instalación es ventoso y con vientos variables, es preferible instalar muchos altavoces de potencia limitada en vez de pocos y potentes, instalar los altavoces a cierta altura con el sonido dirigido hacia abajo para tener menos dispersión.
• Temperatura: influye en la velocidad del sonido. Si la temperatura es uniforme, la propagación es uniforme y regular en todas las direcciones. Si la temperatura varía con la altura, la propagación no es regular.
  • Disminución del alcance cuando la temperatura disminuye desde el suelo hacia lo alto.
  • Aumento del alcance cuando la temperatura aumenta desde el suelo hacia lo alto.
• Humedad:
  • Mayor humedad: menor resistencia acústica del aire y mejor propagación.
  • Baja humedad: peor propagación.
• Lluvia, niebla y nieve: aumentan la atenuación.
• Naturaleza del suelo: depende de la reflexión del sonido, la hierba proporciona una propagación mejor que un bosque, un campo de cereales o una muchedumbre.